食品化学 复习资料

水

自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。水分子可以自由运动，但在宏观上它是被束缚的。

结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。

笼形水合物：

是冰状包合物，其中水为主体物质，通过氢键形成了笼状结构，物理截留了另一种被称为客体的分子，主体由20~74个水分子构成，客体是低分子量化合物。

水分活度：

水分活度表示食品中水分可以被微生物所利用的程度

在数值上，食品水分活度等同于空气的平衡相对湿度

单分层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基、氨基、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。

一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。

若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单分子层水含量。

吸湿等温线：

在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对Aw(水活性）绘图形成的曲线

滞后现象：回吸：把水加到干的样品中解吸：先使样品吸水饱和，再干燥。回吸与解吸所得的等温线不重叠现象即为“滞后现象”

一般来说，当Aw一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中水分含量。解吸线在上方

（滞后环）

滞后环形状取决于食品品种，温度。

水分活度与食品稳定性的关系：

（1）水分活度与微生物的生长水分活度在0.91以上，食品的微生物变质以细菌为主，水分活度降低到0.91以下就可以抑制一般细菌的生长，水分活度在0.9以下时，食品微生物腐败主要是酵母菌和霉菌引起，食品中有害微生物生长的最低水分活度是0.86~0.97，所以真空包装的水产品和畜产加工制品，水分活度要低于0.94

（2）水分活度与酶促反应

水分能使蛋白质膨润,体积增大,暴露出长链中可氧化的基团,Aw的增大会加速蛋白质的氧化,破坏蛋白质的结构,导致其变性。食品在较高Aw(30-60%)的情况下,淀粉老化速度最快;如果降低Aw,则老化速度减慢,若含水量降至于10%-15%,则食品中水分多呈结合态,淀粉几乎不发生老化.

（3）水分活度与非酶褐变、赖氨酸损失非酶褐变反应可发生在中、低水分含量的食品中低Aw(0.2)，反应速度极低或不反应，中等至高Aw，反应速度可达到最高，水是一个产物，水含量继续增加，会稀释中间产物的浓度，导致产物抑制作用。

（4）水分活度与脂肪氧化的关系

Aw：0-0.33随Aw↑,反应速度↓过分干燥，食品稳定性下降，水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行，水与金属离子水合,降低了催化性。

Aw：0.33-0.73范围内随Aw↑,反应速度↑水中溶解氧增加大分子物质肿胀,活性位点暴露加速脂类氧化，催化剂和氧的流动性增加

Aw ＞0.8随Aw↑,反应速度增加很缓慢催化剂和反应物被稀释, 阻滞氧化。

蛋白质

蛋白质变性：外界因素（如酸、碱、热、有机溶剂等）的作用使构成空间结构的氢键等次级键遭受破坏，导致蛋白质二级、三级和四级结构上的重大变化，但不涉及蛋白质一级结构的变化称为蛋白质的变性。

特征：分子内部疏水基团的暴露，蛋白质在水中的溶解性能降低

某些生物蛋白质的生物活性丧失，失去酶活性或免疫活性

蛋白质的肽键暴露出来，易被蛋白酶催化水解

蛋白质结合水能力发生改变

蛋白质分散体系的粘度发生改变

蛋白质的结晶能力丧失

食品工业中的应用：蛋白质的一些功能性质发生变化破坏食品组织中酶，有利食品的品质促进蛋白质消化破坏抗营养因子和有毒性的蛋白质。经热变性后的蛋白质更易于消化吸收；可以使对食品保藏不利的酶失活可使一些具有毒性的蛋白质和抗营养因子失活可延缓或阻止微生物的生长并抑制酶的活性及化学变化，

蛋白质水合：通过蛋白质分子表面上的各种极性基团与水分子的相互作用而产生的。

？作用：作用方式是氢键，疏水相互作用和离子相互作用

过程：是经过—化学水合邻近水—多分子层水—进一步水化。

由非水合蛋白质，经过带电基团的最初水合，在接近极性和带电部位形成水簇，并在极性表面完成水合，非极性小区域的水合完成单分子层覆盖，在与蛋白质缔合的水和体相水之间架桥，最后完成完成流体动力学水合。

蛋白质的胶凝作用（细看）

缔合：是指蛋白质在亚基或分子水平上发生的变化

聚合和聚集是较大聚合物的生成

沉淀：由于蛋白质溶解度部分或全部丧失引起的一切聚集反应

絮凝：没有蛋白质变性时所发生的无序聚集反应

沉淀作用：是指由于蛋白质的溶解性完全或部分丧失而引起的聚集反应。

凝结作用：发生变性的无规聚集反应蛋白质-所产生蛋白质的相互作用大于蛋白质-溶剂的相互作用引起的聚集反应，定义为凝结作用。

胶凝化作用：是指变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构过程。

胶凝过程：1.蛋白质分子构想的改变或部分伸展，发生变性。

2.单个变性的蛋白质分子逐步凝集，有序的形成可以容纳水等物质的网状结构。分类：

形成途径分：热致凝胶（卵蛋白加热）和非热致凝胶（通过调节PH值，加入二价金属离子，或者部分水解蛋白质）

对热稳定性分：热可逆凝胶（明胶：重新加热形成溶液，冷却后恢复凝胶状态)非热可逆凝胶（卵蛋白，大豆蛋白，凝胶状态一旦加热处理就不再发生变化）

形成凝胶的结构方式：

肽键的有序串形聚集排列方式，所形成的凝胶是透明的，或者是半透明的，例如血清蛋白，溶菌酶。

肽链的自由聚集排列方式，所形成的凝胶是不透明的，例如肌浆球蛋白，乳清蛋白。

形成凝胶的条件

1.大多数情况下，热处理是形成凝胶的必需条件，然后再冷却，有时加入少量酸或Ca离子，盐可以提高凝胶速度和凝胶强度

2.有时不需要加热也可以形成凝胶，如有些蛋白质只需要加入Ca离子盐，或适当的酶解，或加入碱使之氧化后再调节PH值至等电点，就可发生胶凝作用。

胶凝的作用

食品的制备：乳制品凝胶，各种加热的肉糜，鱼制品等，还可以提高食品的吸水性，增稠，黏着的脂肪，对食品稳定性还有帮助。

组织化：一些加工处理方法可以使蛋白质形成具有咀嚼性能和良好持水性能的薄膜纤维状产品，并且在以后的水合或加热处理中，蛋白质能保持良好的性能。

组织化三个方法：

（1）热凝结和形成薄膜蛋白质溶液在平滑的金属表面发生水分蒸发，蛋白质随即发生凝结作用，生成水合的蛋白质膜，这些蛋白质膜就是组织化蛋白。豆制品，腐竹的加工。

（2）纤维的形成在PH值大于10的条件下，高浓度的蛋白液通过静电斥力理解并充分伸展。形成人造肉或类似肉的加工食品。

（3）热塑性挤压植物性蛋白通过热塑性挤压得到干燥纤维多孔状颗粒或小块，复水后咀嚼性良好。制作肉丸，肉的代替物。

面团的形成（细看）：

面团：小麦胚乳中，面筋蛋白质在有水存在下室温混合，揉捏能够形成强内聚力和粘弹性糊状物。面筋蛋白（在面粉中占蛋白含量的80%）

1谷物蛋白分子质量大，二硫键（链内、链间），决定面团的弹性、黏合性和抗张强度

2 麦醇蛋白链内二硫键，促进面团的流动性、伸展性和膨胀性。

影响面团的因素：

（1）麦醇蛋白和谷物蛋白的平衡，麦醇蛋白含量过高会导致面团的过度膨胀，产生的面筋易破裂，面团塌陷。

（2）在面团中加入极性脂类与变性的球蛋白有利于谷物蛋白与麦醇蛋白的相互作用，提高面筋网络结构。而中性蛋白与球蛋白作用相反。

（3）面筋蛋白的组成，面筋蛋白中含有大量的谷氨酰氨与羟基氨基酸形成氢键，使面团具有吸水力和粘聚性质，含有—SH的蛋白可以形成双硫键，在面团中紧密联系在一起，过度揉搓会起到相反作用，加入还原剂会破坏二硫键，但是加入氧化剂有利于面团的弹性与韧性。